專利名稱：基于顯微視覺的光學(xué)測量和檢測的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種基于顯微視覺的光學(xué)測量和檢測的裝置，具體是 一種顯微圖像技術(shù)、光學(xué)圖像處理技術(shù)、計算機視覺識別技術(shù)和精密定位 技術(shù)相結(jié)合的綜合裝置，該裝置適用于微細電子元器件、半導(dǎo)體芯片的表 面微觀劃痕等缺陷檢測以及微細線寬的精確測量。
背景技術(shù)：
在珠三角地區(qū)匯聚著全球九成以上的計算機產(chǎn)業(yè)巨頭，有電子信息企
業(yè)近3000家，沿珠江已形成電子信息產(chǎn)業(yè)黃金走廊。生產(chǎn)的電腦磁頭等 半成品約占全球市場的40%;生產(chǎn)的電路板、電腦驅(qū)動器等占全球市場的 30%。目前國內(nèi)大批量的微細電子元器件表面質(zhì)量檢測大部分通過人眼在 高倍顯微鏡下進行觀察和判斷，有的產(chǎn)品缺陷檢測對光學(xué)要求嚴格，肉眼 在顯微鏡下也難以判斷，通過手指觸摸的方式進行判斷。
大批量的產(chǎn)品檢測往往需要大量的員工進行高重復(fù)性的工作。這種產(chǎn) 品缺陷檢測方式有許多不足之處，首先，人眼長時間工作在高倍率的顯微 鏡下，極易疲勞，容易誤判和漏判；其次，由于每個人對標準的認識程度 和理解程度不同，主觀判斷的標準也不一樣，難以量化，因此在檢測過程 中，沒有統(tǒng)一的檢測標準；最后，由于檢測的工作量大、重復(fù)性高，對人 眼的傷害嚴重。多數(shù)電子元器件生產(chǎn)企業(yè)依然屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè)， 一方面得益于相對低廉的勞動力成本，同時國外相對成熟的全自動檢測設(shè)備成 本非常昂貴，因此許多企業(yè)迫于成本和資金壓力，依然采用大量人工在高 倍顯微鏡下目測這種相對落后的檢測方式，效率較低，產(chǎn)品的附加值較低。

實用新型內(nèi)容
針對現(xiàn)有檢測微細元件的方式技術(shù)所存在的上述不足，本實用新型目 的在于，提供一種快速自動檢測產(chǎn)品外觀缺陷的基于顯微視覺的光學(xué)測量 和檢測的裝置。
本實用新型為實現(xiàn)上述目的，所提供的技術(shù)方案是-
一種實現(xiàn)前述基于顯微視覺的光學(xué)測量和檢測的裝置，其包括一被檢 測體、光源支架、轉(zhuǎn)軸、散熱片、高亮度照明光源、擋光板、顯微放大鏡
頭、CCD攝像機、電纜、圖像采集和圖像處理系統(tǒng)；所述高亮度照明光源 設(shè)置在所述的光源支架的上方；所述的散熱片設(shè)置在高亮度照明光源上； 所述的散熱片包括兩安裝端面，該端面上還各設(shè)有一轉(zhuǎn)軸；所述的高亮度 照明光源發(fā)出的光線照射在被檢測體上，該被檢測體反射的圖像信息光線 經(jīng)顯微放大鏡頭放大后，再傳輸?shù)剿鯟CD攝像機，該CCD攝像機再將采 集到的圖像信息傳輸給圖像采集和圖像處理系統(tǒng)，進行分析和判斷。
所述的轉(zhuǎn)軸，通過其旋轉(zhuǎn)可調(diào)整所述高亮度照明光源發(fā)射的光線角度
otl。
所述的光源支架與轉(zhuǎn)軸裝配處還設(shè)有一鎖緊螺釘，通過調(diào)節(jié)其松緊， 可調(diào)節(jié)與固定轉(zhuǎn)軸位置及高亮度照明光源發(fā)射的光線角度al。
所述的被檢測體設(shè)置在所述光源支架下方、高亮度照明光源照射范圍內(nèi)。所述的擋光板設(shè)置在所述光源支架一側(cè)、亮度照明光源照射內(nèi)；所述 的擋光板上設(shè)有一顯微放大鏡頭，所述的顯微放大鏡頭在被檢測體反光源 范圍內(nèi)。
所述的顯微放大鏡頭尾部與所述的CCD攝像機相接。
所述的CCD攝像機通過電纜與圖像采集和圖像處理系統(tǒng)連接并傳輸數(shù)據(jù)。
實施上述的一種基于顯微視覺的光學(xué)測量和檢測的裝置的方法，其包 括如下步驟
(1) 設(shè)置一上方安裝有高亮度照明光源的光源支架；
(2) 在所述的光源支架下方、高亮度照明光源照射范圍內(nèi)設(shè)一被檢
(3) 調(diào)整所述的高亮度照明光源發(fā)射的光線角度al，使該光線角度 al和被檢測體的斜面角度a相同，即al二a;
(4) 設(shè)置一擋光板于光源支架一側(cè)且在高亮度照明光源照射范圍內(nèi)；
(5) 所述的擋光板上設(shè)一顯微放大鏡頭，該顯微放大鏡頭在被檢測 體反光源照射范圍內(nèi)；
(6) 所述的顯微放大鏡頭將放大后的圖像信息傳遞到CCD攝像機；
(7) 所述的CCD攝像機，將采集到的圖像信息傳輸給圖像采集和圖 像處理系統(tǒng)；所述的圖像采集和圖像處理系統(tǒng)中內(nèi)置一圖像采集和圖像處 理系統(tǒng)控制模塊，并預(yù)設(shè)圖像采集和圖像處理參數(shù)標準；該控制模塊根據(jù) 預(yù)設(shè)的圖像采集和圖像處理參數(shù)標準，對接收到的圖像信息進行分析和判 斷后輸出分析和判斷結(jié)果。
本實用新型的有益效果為結(jié)構(gòu)簡單，不但能自動檢測產(chǎn)品，而且能夠快速、準確地識別和分析出缺陷的特征信息，并對不合格產(chǎn)品進行統(tǒng)計并 報警，大大提高了生產(chǎn)效率與產(chǎn)品合格率。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型檢測狀態(tài)一的光路圖。
圖3為圖1的檢測流程圖。
圖4為本實用新型檢測狀態(tài)二的光路圖。
圖5為圖3的檢測流程圖。
具體實施方式
實施例參見圖1，本實用新型提供的一種基于顯微視覺的光學(xué)測量
和檢測的裝置，其包括一被檢測體l、光源支架2、轉(zhuǎn)軸3、散熱片5、高 亮度照明光源6、擋光板7、顯微放大鏡頭8、 CCD攝像機9、電纜IO、圖 像采集和圖像處理系統(tǒng)11;所述高亮度照明光源6設(shè)置在所述的光源支架 2的上方；所述的被檢測體1設(shè)置在所述光源支架2下方、高亮度照明光 源6照射范圍內(nèi)；所述的散熱片5設(shè)置在高亮度照明光源6上；所述的散 熱片5包括兩安裝端面，該端面上還各設(shè)有一轉(zhuǎn)軸3;通過旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸3可 調(diào)整所述高亮度照明光源6發(fā)射的光線角度ocl;所述的光源支架2與轉(zhuǎn)軸 3裝配處還設(shè)有一鎖緊螺釘4，通過調(diào)節(jié)其可松緊，可調(diào)節(jié)與固定轉(zhuǎn)軸3 位置及高亮度照明光源6發(fā)射的光線角度ocl;所述的擋光板7設(shè)置在所述 光源支架2—側(cè)、亮度照明光源照射內(nèi)；所述的擋光板7上設(shè)有一顯微放大鏡頭8，所述的顯微放大鏡頭8在被檢測體1反光源范圍內(nèi)；所述的顯
微放大鏡8尾部與所述的CCD攝像機9相接；所述的CCD攝像機9通過電 纜10與圖像采集和圖像處理系統(tǒng)11連接并傳輸數(shù)據(jù)。所述的高亮度照明 光源6發(fā)出的光線照射在被檢測體1上，該被檢測體1反射的圖像信息光 線經(jīng)顯微放大鏡頭8放大后，再傳輸?shù)剿鯟CD攝像機9，該CCD攝像機 9再將采集到的圖像信息傳輸給圖像采集和圖像處理系統(tǒng)11進行分析和判 斷。
實施上述的一種基于顯微視覺的光學(xué)測量和檢測的裝置的方法，其包 括以下步驟
(1) 設(shè)置一上方安裝有高亮度照明光源6的光源支架2;
(2) 在所述的光源支架2下方、高亮度照明光源6照射范圍內(nèi)設(shè)一 被檢測體l;
(3) 調(diào)整所述的高亮度照明光源6發(fā)射的光線角度al,使該光線角 度al和被檢測體1的斜面角度a相同，即al二a;
(4) 設(shè)置一擋光板7于光源支架2 —側(cè)且在高亮度照明光源6照射 范圍內(nèi)；
(5) 所述的擋光板7上設(shè)一顯微放大鏡8，該顯微放大鏡8在被檢測 體l反光源照射范圍內(nèi)；
(6) 所述的顯微放大鏡8將放大后的圖像信息傳遞到CCD攝像機9;
(7) 所述的CCD攝像機9，將采集到的圖像信息傳輸給圖像采集和圖 像處理系統(tǒng)11，該圖像采集和圖像處理系統(tǒng)11中內(nèi)置一圖像采集和圖像 處理系統(tǒng)控制模塊，并預(yù)設(shè)圖像采集和圖像處理參數(shù)標準；該控制模塊根 據(jù)預(yù)設(shè)的圖像采集和圖像處理參數(shù)標準，對接收到的圖像信息進行分析和判斷后輸出分析和判斷結(jié)果。
工作時，開啟高亮度照明光源6，將一被檢測體1安裝在高亮度照明 光源6的下方，通過轉(zhuǎn)軸3調(diào)整高亮度照明光源6發(fā)射的光線角度od，使 光線角度ocl和被檢測體1的斜面角度a相同，即al二a，在整個檢測過程 中高亮度照明光源6發(fā)射的光線角度都非常重要，直接關(guān)系到檢測的可靠 性和準確性；然后旋轉(zhuǎn)鎖緊螺釘4將轉(zhuǎn)軸3進行鎖緊，高亮度照明光源6 發(fā)射的光線照射檢測體1的輪廓上。參見圖2和圖3，圖中虛線表示高亮 度照明光源6發(fā)射的光線，當(dāng)被檢測體1輪廓上出現(xiàn)巻邊、毛剌、劃痕等 缺陷特征時，高亮度照明光源6發(fā)射的光線正好照射到這些缺陷特征上， 高亮度照明光源6發(fā)射的光線受到這些缺陷特征的阻擋發(fā)生反射，CCD攝 像機9采集到這些發(fā)生反射的光線，并通過電纜10傳輸?shù)綀D像采集和圖 像處理系統(tǒng)11進行分析和處理，這個處理流程參見2所示，產(chǎn)品的缺陷 特征信息已經(jīng)非常明顯了，這時，圖像采集和圖像處理系統(tǒng)11會進行統(tǒng) 計并報警；參見圖4和圖5，圖中虛線表示高亮度照明光源6發(fā)射的光線， 如果被檢測體1的輪廓沒有巻邊、毛刺、劃痕等缺陷特征即合格品時，高 亮度照明光源6發(fā)射的光線不會受到阻擋，因此高亮度照明光源6發(fā)射的 光線很少通過CCD攝像機9;圖像采集和圖像處理系統(tǒng)11對被檢測體1的 分析和處理流程參見圖5所示。
根據(jù)本實用新型上述實施例所述，具備與本實施例相同或相似技 術(shù)特征的檢測裝置，均在本實用新型保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種基于顯微視覺的光學(xué)測量和檢測的裝置，其特征在于，其包括一被檢測體、光源支架、轉(zhuǎn)軸、散熱片、高亮度照明光源、擋光板、顯微放大鏡頭、CCD攝像機、電纜、圖像采集和圖像處理系統(tǒng)；所述高亮度照明光源設(shè)置在所述的光源支架的上方；所述的散熱片設(shè)置在高亮度照明光源上；所述的散熱片包括兩安裝端面，該端面上還各設(shè)有一轉(zhuǎn)軸；所述的高亮度照明光源發(fā)出的光線照射在被檢測體上，該被檢測體反射的圖像信息光線經(jīng)顯微放大鏡頭放大后，再傳輸?shù)剿鯟CD攝像機，該CCD攝像機再將采集到的圖像信息傳輸給圖像采集和圖像處理系統(tǒng)，進行分析和判斷。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于顯微視覺的光學(xué)測量和檢測的裝置， 其特征在于，所述的轉(zhuǎn)軸，通過其旋轉(zhuǎn)可調(diào)整所述高亮度照明光源發(fā)射的 光線角度ocl。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于顯微視覺的光學(xué)測量和檢測的裝置， 其特征在于，所述的光源支架與轉(zhuǎn)軸裝配處還設(shè)有一鎖緊螺釘，通過調(diào)節(jié) 其松緊，可調(diào)節(jié)與固定轉(zhuǎn)軸位置及高亮度照明光源發(fā)射的光線角度ocl。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于顯微視覺的光學(xué)測量和檢測的裝置， 其特征在于，所述的被檢測體設(shè)置在所述光源支架下方、高亮度照明光源 照射范圍內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于顯微視覺的光學(xué)測量和檢測的裝置， 其特征在于，所述的擋光板設(shè)置在所述光源支架一側(cè)、亮度照明光源照射 內(nèi)；所述的擋光板上設(shè)有一顯微放大鏡頭，所述的顯微放大鏡頭在被檢測體反光源范圍內(nèi)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于顯微視覺的光學(xué)測量和檢測的裝置， 其特征在于，所述的顯微放大鏡頭尾部與所述的CCD攝像機相接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于顯微視覺的光學(xué)測量和檢測的裝置， 其特征在于，所述的CCD攝像機通過電纜與圖像采集和圖像處理系統(tǒng)連接 并傳輸數(shù)據(jù)。
專利摘要本實用新型公開了一種基于顯微視覺的光學(xué)測量和檢測的裝置，其包括一被檢測體、光源支架、轉(zhuǎn)軸、散熱片、高亮度照明光源、擋光板、顯微放大鏡頭、CCD攝像機、電纜、圖像采集和圖像處理系統(tǒng)；所述的高亮度照明光源發(fā)出的光線照射在被檢測體上，該被檢測體反射的圖像信息光線經(jīng)顯微放大鏡頭放大后，再傳輸?shù)剿鯟CD攝像機，該CCD攝像機再將采集到的圖像信息傳輸給圖像采集和圖像處理系統(tǒng)，進行分析和判斷，本實用新型的優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單，不但能自動檢測產(chǎn)品，而且能夠快速、準確地識別和分析出缺陷的特征信息，并對不合格產(chǎn)品進行統(tǒng)計并報警，大大提高了生產(chǎn)效率與產(chǎn)品合格率。
文檔編號G01N21/956GK201314901SQ20082013944
公開日2009年9月23日 申請日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者華 王 申請人:東莞康視達自動化科技有限公司